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1、环境监测新技术环境监测新技术本讲稿第一页，共十页引言引言n n水体富营养化日趋严重罪魁祸首：氮磷超标。n n总氮是水体中有机氮和无机氮含量的总和,是反映水质优劣的重要指标,因此,如何准确测定总氮含量显得尤为重要。本讲稿第二页，共十页国标简介国标简介n n碱性过硫酸钾氧化-紫外分光光度法是测定水中总氮的国家标准方法。该方法是在碱性介质条件下,用过硫酸钾作氧化剂,将试样中的氨氮、亚硝酸盐和有机氮氧化为硝酸盐,用紫外分光光度计分别于波长220nm与275nm处测定其吸光度值,从而计算试样中总氮的含量。本讲稿第三页，共十页此技术与国标的比较此技术与国标的比较臭氧紫外联合-分光光度法n n无需添加化学氧
2、化剂n n操作方便，快速，精确度高n n在线连续氧化碱性过硫酸钾氧化-紫外分光光度法n n需要添加化学氧化剂n n高温高压条件,操作繁琐,耗时长n n无法适用于连续在线检测本讲稿第四页，共十页工作原理工作原理n n臭氧紫外联合臭氧紫外联合(UV/O3)(UV/O3)是将臭氧和紫外相结合的一种高级氧化技术，臭氧和紫外结合过程可表述为:当O3被波长小于310nm310nm的紫外光照射时的紫外光照射时,首先产生游离氧自由基(O),(O),然后然后OO与水反应生成具有强氧化性的羟基自由基(OH)(OH)。同时，诱发其他激发态物质和自由基同时，诱发其他激发态物质和自由基,加速氧加速氧化反应。化反应。n
3、n反应后水样送入紫外分光光度计进行光谱检测,以纯水吸光度为基线,分别于波长分别于波长220nm220nm与275nm275nm处测定其吸处测定其吸光度，用以下公式计算到校正吸光度光度，用以下公式计算到校正吸光度A A。A=AA=A220nm220nm-2A-2A275nm275nm本讲稿第五页，共十页核心仪器核心仪器本讲稿第六页，共十页新技术的两大突破新技术的两大突破n n采用石英螺旋管作为反应室,在有限的空间尽量延长气液对流路径,增加气液接触时间。n n解决问题：臭氧在水中臭氧在水中溶解度较低溶解度较低n n采用电解式臭氧发生器,以去离子水为原料,在特制膜电极上经过低压直流电解,生成浓度为2
4、0%的臭氧。n n解决问题：臭氧产生方臭氧产生方法效率低、耗能大法效率低、耗能大本讲稿第七页，共十页最佳消解条件的确定最佳消解条件的确定n n反应时间的确定n n温度的确定n n通气量的确定n n紫外光功率的确定本讲稿第八页，共十页新技术展望新技术展望n n采用臭氧紫外联合-分光光度法测定水中总氮,使用石英螺旋管氧化消解装置,实现了连续氧化消解，使水样在短时间内氧化消解彻底,而且具有较高的精密度和准确度，这种仅需消耗纯水和电能就可以连续进行氧化消解和总氮测定的方法简便易行,有望应用于环境废水在线监测系统,值得推广。本讲稿第九页，共十页参考文献参考文献n n11毛新伟毛新伟,徐枫徐枫,徐彬等徐彬
5、等.太湖水质及富营养化变化趋势分析太湖水质及富营养化变化趋势分析J.J.水资源保护水资源保护,2009,25(1):4850.,2009,25(1):4850.n n22王伯光王伯光,吴嘉吴嘉,刘慧璇等刘慧璇等.水质总磷总氮在线自动监测技术的研究水质总磷总氮在线自动监测技术的研究J.J.环境科学与技环境科学与技术术,2008,31(3):6163.,2008,31(3):6163.n n33国家环境保护总局国家环境保护总局.水质总氮的测定水质总氮的测定碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法S.GB11894-1989.S.GB11894-1989.北京北京:中国标准出版社
6、中国标准出版社,n n2002.2002.n n44国家环境保护总局国家环境保护总局.水和废水监测分析方法水和废水监测分析方法M.M.第第4 4版版.北京北京:中国环境科学出版中国环境科学出版社社,2002.255257.,2002.255257.n n55李金英李金英,杨春维杨春维.水处理中的高级氧化技术水处理中的高级氧化技术J.J.科技导报科技导报,2008,26(16):8892.,2008,26(16):8892.n n66张旋张旋,王启山王启山.高级氧化技术在废水处理中的应用高级氧化技术在废水处理中的应用J.J.水处理技术水处理技术,2009,35(3):18,2009,35(3):1822.22.n n7 7奚旦立，孙裕生奚旦立，孙裕生.环境监测（第四版）环境监测（第四版）M.M.水和废水监测，水和废水监测，2010.104110.2010.104110.本讲稿第十页，共十页